고효율 나노물질 개발로 뇌암 진단 치료 혁신

서울대병원 연구팀이 개발한 고효율성 나노물질인 MnZn-SPION-7은 MRI 조영제와 온열치료 물질로서 뇌암, 특히 교모세포종을 진단하고 치료하는 데 혁신적인 가능성을 제시하고 있습니다. 이 연구는 융합의학과의 나이랑 교수, 신경외과의 백선하 교수, 서울대융합과학기술대학원 박원철 교수, 그리고 상하이교통대의 릉대순 교수로 이루어진 공동 연구팀에 의해 수행되었습니다. 뇌암은 성인에서 가장 흔한 원발성 악성뇌종양으로, 기존의 치료법에 대한 저항성이 강합니다. 해당 연구팀은 뇌암 진단과 치료 효과를 동시에 확인한 성과를 달성했습니다.


고효율 나노물질 개발을 통한 진단 혁신


MnZn-SPION-7은 7nm 크기의 망간-아연-산화철 자성 나노물질로, 기존보다 뛰어난 MRI 조영능력을 자랑합니다. 뇌암 진단에서 MRI 조영제는 중요한 역할을 하며, 본 연구팀은 이 물질의 개발로 인해 MRI에서의 조영 효과를 현저히 높일 수 있었습니다. 연구팀은 메톡시-PEG-실란 용매를 사용하여 나노물질의 안전성을 더욱 증가시켰습니다. 이러한 조치는 나노물질이 혈액 내에서 안전하게 사용될 수 있도록 보장하며, 진단의 신뢰성을 높이는 데 기여했습니다.


이 연구의 중요한 성과로는 나노물질이 균일한 크기와 모양을 가지고 있으며, 수용액에서 자기적 특성을 유지한다는 점이 있습니다. 이는 MRI 기법을 통해 뇌암의 위치와 이동 경로를 정확하게 파악할 수 있게 해 줍니다. 기존 SPION보다 현저하게 높은 MRI T2 강조효과는 나노물질이 조영제로서의 탁월한 성능을 입증하였습니다.


온열치료의 혁신적 접근


MnZn-SPION-7은 뇌암 온열치료에서도 뛰어난 효과를 보여줍니다. 연구팀은 140Oe, 100kHz의 교번자기장에서 기존 SPION보다 5배 이상의 높은 발열을 보임으로써, 온열치료의 효율성을 대폭 개선했습니다. 이로 인해 나노물질을 교모세포종 세포에 주입했을 때 온도가 26.6도까지 상승하여 암세포가 소멸되었음을 확인했습니다.


특히, 이 나노물질을 사용한 치료법은 단가는 낮추고 효과는 높일 수 있는 가능성을 보여주고 있으며, 2주 동안 6회에 걸쳐 동일한 교번자기장을 가했을 때 면역세포 활성을 유도하여 종양에 대한 면역 반응을 강화했습니다. 이러한 점은 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 새로운 접근 방법으로 주목받고 있습니다.


미래의 암 치료에 대한 전망


서울대병원의 나이랑 교수는 이 나노물질이 뇌암 치료에 큰 기여를 할 것이라고 밝혔습니다. 앞으로는 고효율성 자성 나노물질을 추가 연구하여 약물전달 기능까지 탐구할 계획입니다. 이를 통해 환자 맞춤형 진료의 개선이 이루어질 것으로 기대하고 있습니다.


백선하 교수는 이 나노물질이 뇌암에만 국한되지 않고, 폐암, 유방암, 간암, 전립선암, 피부암 환자에게도 좋은 치료 대안이 될 수 있으리라는 기대를 갖고 있습니다. 이는 기존의 암 치료법에 재발하는 환자들에게도 새로운 전환점을 제공할 수 있을 것입니다.


이번 연구는 국제 학술지 '세라노스틱스'에 게재되었으며, 고효율 나노물질의 개발이 뇌암 진단 및 치료의 혁신을 가져올 것으로 보입니다. 이러한 성과들은 앞으로의 암 치료 방향에 큰 변화를 가져오고, 새로운 치료법 개발에 중요한 기초 자료가 될 것입니다.


결론적으로, MnZn-SPION-7 나노물질은 뇌암 치료의 효율성을 높이는 동시에 MRI 조영제의 역할을 충실히 수행할 수 있는 가능성을 열어주고 있습니다. 이는 향후 암 치료에 있어 중요한 발전이 될 것이며, 다양한 종류의 암 치료에 적용될 수 있는 새로운 패러다임을 제시했습니다.


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